(57)【要約】【課題】エッジプレーナによりＵＯＥ鋼管の素材鋼板のエッジ部に形成された開先の形状が正常であるか否かを判定し、必要な場合にはオペレータに迅速に開先の形状の修正の必要性を出力する。【解決手段】エッジ部７ａ、７ｂに開先８ａ、８ｂが形成された厚板７に、Ｃプレス、ＵプレスおよびＯプレスを順次施してオープンパイプ１３とし、オープンパイプ１３の開先８ａ、８ｂを突き合わせて溶接することによりＵＯＥ鋼管３０を製造する際に、Ｃプレスが施される前の厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を開先形状測定装置６により測定し、この測定結果に基づいて、Ｃプレスが開始される前に、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状の修正の必要性を判定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジ部に開先が形成された鋼板に、Ｃプレス、ＵプレスおよびＯプレスを順次施してオープンパイプとし、該オープンパイプの開先を突き合わせて溶接するＵＯＥ鋼管の製造方法であって、
前記Ｃプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を測定し、該測定結果に基づいて、該Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項２】
前記開先の形状は、前記鋼板の厚み方向に広がる線状レーザ光を前記鋼板のエッジ部に照射する光切断法により測定することを特徴とする請求項１に記載のＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項３】
前記線状レーザ光を前記鋼板の搬送方向に複数照射することを特徴とする請求項１又２に記載のＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項４】
前記鋼板は、前記開先を形成された後、前記Ｃプレスが施されるＣプレス機までの間を搬送ロールにより搬送され、且つ、前記開先の形状は、前記搬送ロールの近傍であって前記鋼板の搬送方向の出側で測定されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項５】
鋼板のエッジ部に開先を形成するための開先加工装置と、
前記開先が形成された鋼板を搬送するための搬送装置と、
Ｃプレス機、Ｕプレス機およびＯプレス機を有し、前記開先が形成された鋼板をオープンパイプに成形する鋼管成形装置と、
前記オープンパイプの開先を突き合わせて溶接する溶接装置とを備えるＵＯＥ鋼管の製造装置であって、
前記開先加工装置と前記Ｃプレス機との間に、前記Ｃプレス機によるＣプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を測定する開先形状測定装置を備え、
前記開先形状測定装置は、前記開先の形状の測定結果に基づいて、前記Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＯＥ鋼管の製造方法および製造装置に関する。具体的には、例えば、素材鋼板である厚板のエッジ部に形成される開先の断面形状をＣプレスが開始される前に精度よく測定することによって、製造工数の増加や歩留まりの低下を抑制しながらＵＯＥ鋼管を製造する方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＯＥ鋼管の一般的な製造工程では、はじめに、素材である鋼板のエッジ部に、切削機械を用いて溶接のための開先加工が施される。特に、外径が２０〜６０インチ程度の大径のＵＯＥ鋼管を製造する場合には、その外径に応じた厚板（板厚６〜５０ｍｍ）のエッジ部を、超硬質のバイトを用いたエッジプレーナと呼ばれる切削機械により削り出すことによって、溶接のための開先を形成する開先加工が施される。【０００３】
開先加工が施された鋼板は、Ｃプレス、ＵプレスおよびＯプレスが順次施され、Ｏ型の断面を有するオープンパイプとされる。その後、オープンパイプの開先加工されたエッジ部同士が突き合わされて溶接され、その後に拡管加工が施されることによって、ＵＯＥ鋼管とされる。【０００４】
例えば特許文献１（日本国特開２００５−２８８４７１号公報）にはＵＯＥ鋼管の製造方法が開示されている。  
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＵＯＥ鋼管のこれまでの製造工程では、開先加工により正常な開先が形成されたか否かを判断するには、溶接後のＵＯＥ鋼管の管端面の溶接ビードを採取し、ヤスリや砥石を用いて採取した溶接ビードの端面を研磨し、さらに酸洗した後のビード形状から開先形状を推定しなければならなかった。【０００６】
つまり、オープンパイプのエッジ部同士が溶接された後では、開先形状が適正であるか否かは、溶接金属と母材との融合状態に基づいて推定する以外に手立てがなく、開先形状が不適正であると判断するまでに多くの時間を要していた。【０００７】
さらに、製造された一のＵＯＥ鋼管の開先形状の不良を溶接後に観察して発見することができたと仮定しても、この発見の時点では、この一のＵＯＥ鋼管に後続して製造される他の多くのＵＯＥ鋼管の素材である多数の厚板に対して、同様に不適正な開先加工が行われてしまっている。このため、これら多数の厚板の開先を再度切削する必要が生じることから、ＵＯＥ鋼管の生産効率が大幅に低下する。【０００８】
特に、開先加工の際に発生した切紛がこの開先に付着したまま次工程のＣプレス機に投入されると、Ｃプレスの際に開先から離脱した切粉がＣプレス機の金型に落下して、金型に付着する。このようにＣプレス機の金型に付着した切紛が原因となって、この厚板の後にＣプレス機に投入される厚板を素材とするＵＯＥ鋼管の外面に凹み疵が発生するという問題も生じる。【０００９】
これらは、いずれも、ＵＯＥ鋼管の製造工数の増加や、歩留まりの低下に直結するため
、早急に解決が求められる技術課題である。  
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、エッジ部に開先が形成された鋼板に、Ｃプレス、ＵプレスおよびＯプレスを順次施してオープンパイプとし、該オープンパイプの開先を突き合わせて溶接するＵＯＥ鋼管の製造方法であって、前記Ｃプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を測定し、該測定結果に基づいて、該Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造方法である。【００１１】
別の観点からは、本発明は、鋼板のエッジ部に開先を形成するための開先加工装置と、前記開先が形成された鋼板を搬送するための搬送装置と、Ｃプレス機、Ｕプレス機およびＯプレス機を有し、前記開先が形成された鋼板をオープンパイプに成形する鋼管成形装置と、前記オープンパイプの開先を突き合わせて溶接する溶接装置とを備えるＵＯＥ鋼管の製造装置であって、前記開先加工装置と前記Ｃプレス機との間に、前記Ｃプレス機によるＣプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を測定する開先形状測定装置を備え、前記開先形状測定装置は、前記開先の形状の測定結果に基づいて、前記Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造装置である。【００１２】
これらの本発明では、前記開先の形状は、前記鋼板の厚み方向に広がる線状レーザ光を前記鋼板のエッジ部に照射する光切断法により測定することが好ましい。
これらの本発明では、前記線状レーザ光を前記鋼板の搬送方向に複数照射することが好ましい。【００１３】
さらに、これらの本発明では、前記鋼板は、前記開先を形成された後、前記Ｃプレスが施されるＣプレス機までの間を搬送ロールにより搬送され、且つ、前記開先の形状は、前記搬送ロールの近傍であって前記鋼板の搬送方向の出側で測定されることが望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば厚板等の素材鋼板のエッジ部に形成される開先の断面形状をＣプレスが開始される前に精度よく測定すること、具体的には、素材鋼板の開先形状を測定するための専用の開先形状測定装置を用いて、エッジプレーナ等の開先加工装置により鋼板のエッジ部に形成された開先の形状が適正であるか否かを判定し、必要な場合にはオペレータに迅速に開先の形状の修正の必要性を出力することが可能である。このため、開先の形状の不適正に起因した工数の増加や歩留まりの低下を防ぎながら、ＵＯＥ鋼管を製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の実施形態の概要を模式的に示す説明図である。
【図２】図２は、厚板の開先の形状の一例を示す説明図である。
【図３】図３は、二次元レーザ距離計が厚板の開先の形状を測定する状況を示す説明図である。
【図４】図４（ａ）は、厚板がかまぼこ形状を有する場合を示す説明図であり、図４（ｂ）は、厚板の先端が反った形状を有する場合を示す説明図である。
【図５】図５は、搬送ロールと開先形状測定装置との位置関係を示す説明図である。
【図６】図６は、開先形状測定装置による開先の形状の測定結果の一例を示すグラフである。
【図７】図７は、開先形状測定装置が開先への異物の付着の有無を検出できることを検証した試験の要領を模式的に示す説明図である。
【図８】図８は、図７に示す試験の結果を示すグラフである。
【図９】図９は、図７に示す試験の結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は、図７に示す試験の結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は、図７に示す試験の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。
はじめに、本実施形態に係る製造装置について説明する。図１は、本実施形態の概要を模式的に示す説明図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る製造装置１は、開先加工装置２と、搬送装置３と、鋼管成形装置４と、溶接装置５と、開先形状測定装置６とを備える。以下、これらの構成要素について順次説明する。
【００１８】
＜開先加工装置＞
開先加工装置２は、外径が２０〜６０インチ程度の大径のＵＯＥ鋼管３０の素材である厚板（板厚６〜５０ｍｍ程度の鋼板）７のエッジ部７ａ、７ｂに開先を形成するための装置である。
【００１９】
開先加工装置２としては、周知慣用の装置を用いればよく、例えば、厚板７のエッジ部７ａ、７ｂに切削加工を行うための超硬質のバイトを用いたエッジプレーナが例示される。
【００２０】
開先加工装置２は当業者にとっては周知であるので、開先加工装置２に関するこれ以上の説明は省略する。
【００２１】
＜搬送装置＞
搬送装置３は、エッジ部７ａ、７ｂに開先８ａ、８ｂが形成された厚板７を鋼管成形装置４へ搬送するための装置である。搬送装置３は、搬送方向へ並設された多数の搬送ロール９により構成される。
【００２２】
厚板７は、開先８ａ、８ｂが形成された後、Ｃプレスが施されるＣプレス機１０までの間を、搬送装置３を構成する多数の搬送ロール９により搬送される。
搬送装置３は当業者にとっては周知であるので、搬送装置３に関するこれ以上の説明は省略する。
【００２３】
＜鋼管成形装置＞
鋼管成形装置４は、Ｃプレス機１０、Ｕプレス機１１およびＯプレス機１２を有し、開先８ａ、８ｂが形成された厚板７をオープンパイプ１３に成形するための装置である。
【００２４】
鋼管成形装置４は当業者にとっては周知であるので、鋼管成形装置４に関するこれ以上の説明は省略する。
【００２５】
＜溶接装置＞
溶接装置５は、オープンパイプ１３の開先８ａ、８ｂを突き合わせて溶接するための装置である。溶接装置５は当業者にとっては周知であるので、溶接装置５に関するこれ以上の説明は省略する。
【００２６】
なお、溶接装置５により溶接された鋼管１４は、拡管加工装置１５による拡管加工が施されることによって、製品であるＵＯＥ鋼管３０とされる。
【００２７】
＜開先形状測定装置＞
開先形状測定装置６は、開先加工装置２とＣプレス機１０との間に配置されて、Ｃプレス機１０によるＣプレスが施される前の厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を測定するための装置である。
【００２８】
開先形状測定装置６は、開先８ａ、８ｂの形状の測定結果に基づいて、Ｃプレス機１０により厚板７に対するＣプレスが開始される前に、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状の修正の必要性を判定する。開先形状測定装置６は、光切断法によって開先形状を測定する二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂと、開先形状の修正の必要性を判定する判定装置６１とを有する。
【００２９】
製造装置１の主たる特徴は、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を、好ましくは線状レーザ光１６ａ、１６ｂを厚板７のエッジ部７ａ、７ｂに照射する光切断法で検出し、開先８ａ、８ｂの形状に異常があるときは、オペレータ１７に異常を知らせる機能を有する開先形状測定装置６を、例えばエッジプレーナ等の開先形状加工装置２とＣプレス機１０との間に配置する点にある。
【００３０】
一般的に、ＵＯＥ鋼管３０は、図１に示す製造装置１から開先形状測定装置６を除いた装置によって製造されるが、それぞれの工程能力バランスの関係で、開先形状加工装置２（例えばエッジプレーナ）とＣプレス機１０との間等において、開先８ａ、８ｂが形成された中間製品である厚板７の一時待機を行うことが多い。
【００３１】
本実施形態では、エッジプレーナ等の開先形状加工装置２の直ぐ下流に開先形状測定装置６を新たに設置し、開先形状測定装置６の測定結果をオペレータ１７にフィードバックすることによって、Ｃプレス機１０によるＣプレスが施される前の厚板７の開先８ａ、８ｂに対して、オペレータ１７が必要な対処を行うことができるようにしたものである。
【００３２】
オペレータ１７へのフィードバックの方法は、例えば（ｉ）警報を発しオペレータに知らせるだけのもの、（ｉｉ）警報とともに搬送装置３を自動的に一時停止させるもの等、特に限定されるものではなく、製造工程の構成に合わせ適宜選択すればよい。
【００３３】
開先形状測定装置６による厚板７の開先８ａ、８ｂの形状の測定結果から、予め入力した開先８ａ、８ｂの適正な形状と、測定した開先８ａ、８ｂの形状との差を検出し、この差が基準範囲を逸脱して外れる場合に、開先８ａ、８ｂの形状の不良と判断することが可能である。なお、線状レーザ光１６ａ、１６ｂを厚板７の搬送方向に複数照射し、上記のような場合が２回以上検出された場合に、開先８ａ、８ｂの形状が不良であると判断するようにすれば、偶発的な誤動作を防止して開先形状測定装置６の信頼性を高めることができるので、より望ましい。
【００３４】
開先形状測定装置６による厚板７の開先８ａ、８ｂの形状（断面形状）の測定は、線状レーザ光１６ａ、１６ｂを用いて厚板７の開先８ａ、８ｂと二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂとの厚板幅方向の距離を測定することにより行われる。そして、予め入力した開先８ａ、８ｂの適正な断面形状との差を検出し、この差が５ｍｍ以上存在する場合に、開先８ａ、８ｂに形状不良が生じていると判断することが例示される。
【００３５】
図２は、厚板７の開先８ｂの形状（角度と板厚方向の厚みの関係）の一例を示す説明図である。なお、開先８ａは開先８ｂと対称形状に形成されるので、図２の説明は開先８ｂを例として行う。
【００３６】
開先形状測定装置６により、開先８ｂの各部の角度（θ１〜θ３）と、角度（θ１〜θ３）を有している板厚方向の厚み（Ｘ１〜Ｘ３）とを数値化して測定可能である。このため、オペレータ１７は、開先８ｂの角度（θ１〜θ３）および厚み（Ｘ１〜Ｘ３）に基づいて、開先形状加工装置２（例えばエッジプレーナ）の超硬質バイトの設定を容易に調整することができる。
【００３７】
図３は、二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂが厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を測定する状況を示す説明図である。
搬送ロール９により搬送される厚板７の上方には、フレーム１９が厚板７の幅方向へ架け渡されて固定配置される。二次元レーザ距離計１８ｂは、フレーム１９の一端側に固定配置されるブラケット２０を介して、固定配置される。一方、二次元レーザ距離計１８ａは、ステッピングモータ２１によってフレーム１９に対して厚板７の幅方向へ移動自在に配置されたブラケット２２を介して、厚板７の幅方向へ移動自在に配置される。これにより、二次元レーザ距離計１８ａは、厚板７の幅に応じて自動的に測定に適した位置に移動するように構成される。
【００３８】
図４（ａ）は、厚板７がかまぼこ形状を有する場合を示す説明図であり、図４（ｂ）は、厚板７の先端が反った形状を有する場合を示す説明図である。
二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂは、線状レーザ光１６ａ、１６ｂを厚板７のエッジ部７ａ、７ｂに照射する光切断法を用いて、線状レーザ光１６ａ、１６が照射された部位の断面形状を測定するものであり、線状レーザ光１６ａ、１６ｂを、図１、３に示すように広がりを持って照射する。このため、図４（ａ）に示すようにレーザ検出域Ｌを想定される厚板７の断面の上下方向の可動域以上に設定すると、図４（ａ）に示すように厚板７がかまぼこ形状を有する場合や、図４（ｂ）に示すように厚板７の先端が反った形状を有する場合においても、厚板７の開先８ａ、８ｂの全断面の形状を測定することが可能である。
【００３９】
図５は、搬送ロールと開先形状測定装置６（二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂ）との位置関係を示す説明図である。
搬送ロール９の近傍では、厚板７が安定して搬送されることから、二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂのレーザ光照射口を、搬送ロール９の近くに配置することにより、開先８ａ、８ｂの形状を安定して検出することができる。
【００４０】
二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂのレーザ光照射口は、搬送ロール９より厚板７の搬送方向下流側、具体的には搬送ロール９より搬送方向５００ｍｍ程度下流側の位置に配置されることが、安定して測定が可能になるので、望ましい。これにより、厚板７が比較的薄い場合であっても、厚板７先端の反りの影響を受け難く、精度よく測定することができる。
【００４１】
また、開先８ａ、８ｂは、鏡面のような光沢を有するので、線状レーザ光１６ａ、１６ｂの正反射光が二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂの受光素子に入射するような配置で線状レーザ光１６ａ、１６ｂを照射すると、反射光が強過ぎるためにノイズとなって、正確な測定が困難になる。このため、二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂを、上記の配置から厚板７の搬送方向に対して例えば５〜１０°傾斜させて配置することにより、線状レーザ光１６ａ、１６ｂを開先に斜めに照射することによって、反射光の光量を抑制することが望ましい。
【００４２】
このように、開先形状測定装置６は、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を、厚板７の厚み方向に広がる線状レーザ光１６ａ、１６ｂを用いて測定することが好ましい。また、開先形状測定装置６は、搬送装置３を構成する搬送ロール９の近傍であって厚板７の搬送方向の出側において、開先８ａ、８ｂの形状を測定することが望ましい。
【００４３】
図６は、開先形状測定装置６による開先８ｂの形状の測定結果の一例を示すグラフである。図６にグラフで示すように、開先８ｂは、厚板７の厚み方向および幅方向について測定されるため、開先８ｂの全体の断面形状が正確に測定される。
【００４４】
開先形状測定装置６を構成する二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂは、厚板７の搬送方向に複数（図５に示す例では２つ）並設することが望ましい。
例えば、開先形状測定装置６は、厚板７の搬送方向に約１０ｍｍピッチで開先８ａ、８ｂの形状を測定することが、測定値の信頼性の観点から望ましい。厚板７の搬送速度が例えば６０ｍ／ｍｉｎであるとすると、図５に示すように、搬送方向に片側２つの二次元レーザ距離計１８ａ−１、１８ａ−２および１８ｂ−１、１８ｂ−２（これらは図示せず）を配設し、各二次元レーザ距離計１８ａ−１、１８ａ−２および１８ｂ−１、１８ｂ−２が約２０ｍｓピッチの同一周期で厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を測定し、且つ照射する線状レーザ光の位置を二次元距離計１８ａ−１と二次元距離計１８ａ−２との間、二次元距離計１８ｂ−１、１８ｂ−２との間で、それぞれ１０ｍｍずらして正確に１０ｍｍピッチで測定することが望ましい。
【００４５】
開先形状測定装置６を構成する二次元レーザ距離計１８ａ、１８ｂの前に、図５に示すような反り抑制器２３を設けることが望ましい。反り抑制器２３は、板入り側から板搬送方向に向かって高さが低くなるような屋根型鋼板２３ａを有しており、屋根型鋼板２３ａによって厚板７に生じる例えば８０ｍｍ以上の反りを抑制することができる。
【００４６】
さらに、開先形状測定装置６は、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を高精度で測定することができるので、開先８ａ、８ｂ自体の形状の不良のみならず、開先８ａ、８ｂへの異物（例えば切粉）の付着の有無（本発明では、異物の付着も形状不良の一種とする）をも検出する異物付着検出機能をも有する。
【００４７】
例えば、開先形状測定装置６によって測定した形状が、適正な形状から５ｍｍ以上外れる場合には、アラームが鳴り、オペレータ１７に開先８ａ、８ｂへの異物の付着を通報する。
図７は、開先形状測定装置６が開先８ａ、８ｂへの異物（例えば切粉）の付着の有無を検出できることを検証した試験の要領を模式的に示す説明図である。
【００４８】
この試験では、厚板を模した仮ワーク２４に切粉２５を様々な位置に付着させ、二次元レーザ距離計２６（商品名ＬＪ−Ｇ２００、キーエンス株式会社製）から線状レーザ光２７を仮ワーク２４および切粉２５へ向けて照射し、その反射光を検出して形状を測定した。また、切粉２５を付着させない状態でも形状を測定した。
【００４９】
測定結果を、図８〜図１１にグラフで例示して示す。図８〜図１１のグラフにおける横軸は、仮ワーク２４の厚み方向の距離であり、縦軸は二次元レーザ距離計２６と仮ワーク２４または切粉２５との距離（規準距離を２００ｍｍとし、そこから±４０ｍｍの範囲を測定した値）である。
【００５０】
図８は仮ワーク２４に切粉２５が付着しない場合を示し、図９は仮ワーク２４の中央部に切粉２５が付着する場合を示し、図１０は仮ワーク２４の上面から１０ｍｍの位置に切粉２５が付着する場合を示し、さらに、図１１は仮ワーク２４の中央部に切粉２５が付着する場合を示す。
【００５１】
図８のグラフと、図９〜１１のグラフとを対比すると、両者は顕著に相違することから、開先形状測定装置６により、開先８ａ、８ｂへの異物（例えば切粉）の付着の有無を確実に検出できることがわかる。
【００５２】
次に、本実施形態に係る製造装置１により、ＵＯＥ鋼管３０を製造する状況を説明する。
本発明では、開先加工装置２によってエッジ部７ａ、７ｂに開先８ａ、８ｂが形成された厚板７について、開先形状測定装置６によって、Ｃプレス機１０によるＣプレスが施される前の開先８ａ、８ｂの形状が、上述したようにして測定される。
【００５３】
そして、開先形状測定装置６は、上述したようにして、この測定結果に基づいて、Ｃプレス機１０によるＣプレスが開始される前に、この厚板７の開先８ａ、８ｂの形状の修正の必要性を判定する。
【００５４】
開先形状測定装置６は、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状の修正が必要でないと判断する場合には、オペレータ１７に警報等を出力しない。この場合には、厚板７は、鋼管成形装置４にそのまま送られ、Ｃプレス機１０によるＣプレス、Ｕプレス機１１によるＵプレス、およびＯプレス機１２によるＯプレスが施されてオープンパイプ１３に成形される。オープンパイプ１３は、溶接装置５に送られ、開先８ａ、８ｂが突き合わせられて溶接されて鋼管１４とされ、さらに、鋼管１４は、拡管加工装置１５に送られて拡管加工が施されることによって、ＵＯＥ鋼管３０とされる。
【００５５】
一方、開先形状測定装置６は、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状の修正が必要であると判断する場合には、オペレータ１７に警報等を出力する。この場合には、オペレータ１７は、開先加工装置２を一端停止し、例えば、開先形状測定装置６により出力される開先８ａ、８ｂの角度（θ１〜θ３）および厚み（Ｘ１〜Ｘ３）に基づいて、適正な角度（θ１〜θ３）および厚み（Ｘ１〜Ｘ３）となるように、開先加工装置２の超硬質バイトの設定を調整する。そして、この厚板７以降にすでに開先加工が施された厚板全てに対して、設定を調整した超硬質バイトを備える開先加工装置２によって、開先８ａ、８ｂの形状の修正を行う。
【００５６】
そして、このようにして開先８ａ、８ｂの形状の修正が行われた厚板７は、鋼管成形装置４に送られ、Ｃプレス機１０によるＣプレス、Ｕプレス機１１によるＵプレス、およびＯプレス機１２によるＯプレスが施されてオープンパイプ１３に成形される。オープンパイプ１３は、溶接装置５に送られ、開先８ａ、８ｂが突き合わせられて溶接されて鋼管１４とされ、さらに、鋼管１４は、拡管加工装置１５に送られて拡管加工が施されることによって、ＵＯＥ鋼管３０とされる。
【００５７】
このように、本発明によれば、厚板７の開先８ａ、８ｂの形状を測定するための専用の開先形状測定装置６を用いて、エッジプレーナ等の開先加工装置２により厚板７のエッジ部７ａ、７ｂに形成された開先８ａ、８ｂの形状が適正であるか否かを判定し、適正でない場合にはオペレータ１７に開先８ａ、８ｂの形状の修正性の必要性を迅速に出力することができる。このため、開先８ａ、８ｂの形状の異常に起因した工数の増加や歩留まりの低下を防ぎながら、ＵＯＥ鋼管３０を製造することができるようになる。
【００５８】
また、本発明によれば、エッジプレーナ等の開先加工装置２の超硬質バイトの切削量の調整を極めて迅速に行うことができるようになり、これまでＵＯＥ鋼管の製造開始時に発生していた溶接不良の発生を抑制することもできる。
【００５９】
さらに、本発明によれば、開先８ａ、８ｂに焼き付き、付着したまま残ってしまう開先加工時の切粉の有無を検出することもできるので、鋼管成形装置４でのプレス加工に起因したＵＯＥ鋼管３０の外面の押さえ込み不良（凹み疵）を大幅に抑制できる。
【符号の説明】
【００６０】
１  ＵＯＥ鋼管の製造装置
２  開先加工装置
３  搬送装置
４  鋼管成形装置
５  溶接装置
６  開先形状測定装置
７  厚板
７ａ、７ｂ  エッジ部
８ａ、８ｂ  開先
９  搬送ロール
１０  Ｃプレス機
１１  Ｕプレス機
１２  Ｏプレス機
１３  オープンパイプ
１４  鋼管
１５  拡管加工装置
１６ａ、１６ｂ  線状レーザ光
１７  オペレータ
１８ａ、１８ｂ  二次元レーザ距離計
１８ａ−１、１８ａ−２、１８ｂ−１、１８ｂ−２  二次元レーザ距離計
１９  フレーム
２０  ブラケット
２１  ステッピングモータ
２２  ブラケット
２３  反り抑制器
２４  仮ワーク
２５  切粉
２６  二次元レーザ距離計
２７  線状レーザ光
３０  ＵＯＥ鋼管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年8月8日(2011.8.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エッジプレーナによってエッジ部に開先が形成された鋼板に、Ｃプレス、ＵプレスおよびＯプレスを順次施してオープンパイプとし、該オープンパイプの開先を突き合わせて溶接するＵＯＥ鋼管の製造方法であって、
前記Ｃプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を、前記鋼板の厚み方向に広がる線状レーザ光を前記鋼板のエッジ部に照射する光切断法により測定し、該測定結果に基づいて、該Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性及び切粉等の異物の付着の有無を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項２】
前記線状レーザ光を前記鋼板の搬送方向に複数照射することを特徴とする請求項１に記載のＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項３】
前記鋼板は、前記開先を形成された後、前記Ｃプレスが施されるＣプレス機までの間を搬送ロールにより搬送され、且つ、前記開先の形状は、前記搬送ロールの近傍であって前記鋼板の搬送方向の出側で測定されることを特徴とする請求項１又は２に記載のＵＯＥ鋼管の製造方法。
【請求項４】
鋼板のエッジ部に開先を形成するための開先加工装置であるエッジプレーナと、
前記開先が形成された鋼板を搬送するための搬送装置と、
Ｃプレス機、Ｕプレス機およびＯプレス機を有し、前記開先が形成された鋼板をオープンパイプに成形する鋼管成形装置と、
前記オープンパイプの開先を突き合わせて溶接する溶接装置とを備えるＵＯＥ鋼管の製造装置であって、
前記開先加工装置と前記Ｃプレス機との間に、前記Ｃプレス機によるＣプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を、前記鋼板の厚み方向に広がる線状レーザ光を前記鋼板のエッジ部に照射する光切断法により測定する開先形状測定装置を備え、
前記開先形状測定装置は、前記開先の形状の測定結果に基づいて、前記Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性及び切粉等の異物の付着の有無を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明は、エッジプレーナによってエッジ部に開先が形成された鋼板に、Ｃプレス、ＵプレスおよびＯプレスを順次施してオープンパイプとし、該オープンパイプの開先を突き合わせて溶接するＵＯＥ鋼管の製造方法であって、前記Ｃプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を、前記鋼板の厚み方向に広がる線状レーザ光を前記鋼板のエッジ部に照射する光切断法により測定し、該測定結果に基づいて、該Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性及び切粉等の異物の付着の有無を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造方法である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
別の観点からは、本発明は、鋼板のエッジ部に開先を形成するための開先加工装置であるエッジプレーナと、前記開先が形成された鋼板を搬送するための搬送装置と、Ｃプレス機、Ｕプレス機およびＯプレス機を有し、前記開先が形成された鋼板をオープンパイプに成形する鋼管成形装置と、前記オープンパイプの開先を突き合わせて溶接する溶接装置とを備えるＵＯＥ鋼管の製造装置であって、前記開先加工装置と前記Ｃプレス機との間に、前記Ｃプレス機によるＣプレスが施される前の前記鋼板の前記開先の形状を、前記鋼板の厚み方向に広がる線状レーザ光を前記鋼板のエッジ部に照射する光切断法により測定する開先形状測定装置を備え、前記開先形状測定装置は、前記開先の形状の測定結果に基づいて、前記Ｃプレスが開始される前に、前記鋼板の前記開先の形状の修正の必要性及び切粉等の異物の付着の有無を判定することを特徴とするＵＯＥ鋼管の製造装置である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
これらの本発明では、前記線状レーザ光を前記鋼板の搬送方向に複数照射することが好ましい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明によれば、例えば厚板等の素材鋼板のエッジ部に形成される開先の断面形状をＣプレスが開始される前に精度よく測定すること、具体的には、素材鋼板の開先形状を測定するための専用の開先形状測定装置を用いて、エッジプレーナにより鋼板のエッジ部に形成された開先の形状が適正であるか否かを判定し、必要な場合にはオペレータに迅速に開先の形状の修正の必要性を出力することが可能である。このため、開先の形状の不適正に起因した工数の増加や歩留まりの低下を防ぎながら、ＵＯＥ鋼管を製造することができるようになる。
【国際調査報告】
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